一种多层嵌套式弯曲超导磁体装配方法组成比例

本发明专利技术公开了一种多层嵌套式弯曲超导磁体装配方法，属于重离子治疗设备生产技术领域。具体包括以下步骤：1）线圈骨架预装配：各个线圈骨架加工完线槽后，清理表面的毛刺和切屑；在束流中心管上由内向外依次嵌套连接各线圈骨架，线圈骨架两端对齐完成预装配；2）调同心：由内向外依次调整相邻线圈骨架之间的间隙，使线圈骨架分别同心，调整完成后在各线圈骨架之间垫G10垫片进行支撑；3）配钻固定螺孔；4）绕制线圈；5）安装端板；6）接线。本发明专利技术在每一层线圈骨架上加工线槽时，线圈骨架两端的上下左右四个方向均加工工艺平面，工艺平面作为基准面，为装配时各层线圈骨架找同心提供了装配和测量基准。和测量基准。和测量基准。

【技术实现步骤摘要】
一种多层嵌套式弯曲超导磁体装配方法


[0001]本专利技术属于重离子治疗设备生产
，具体涉及一种多层嵌套式弯曲超导磁体装配方法。

技术介绍

[0002]重离子治疗装置技术复杂，设备庞大，建造和运行成本昂贵，已成为制约重离子治疗装置发展和推广的重大问题，因此，将庞大的治疗装置小型化和轻型化，是放疗装置的发展方向。
[0003]在重离子治疗装置小型化技术中，采用超导磁体技术是必然选择。与常规磁体相比，超导磁体具有两个明显的优势；第一，超导磁体采用纯线圈结构，摒弃了庞大的铁芯，必需时，铁芯仅仅起屏蔽漏场和改善磁场质量的作用，尺寸和重量相对小很多，在产生相同磁场的情况下，超导磁体的重量较常规磁体大幅缩减；第二，在液氦温区下，超导磁体能够产生更高的磁场，在保证磁刚度的前提下，偏转半径减小，有效减小磁体的外形尺寸。
[0004]一种多层嵌套式弯曲超导磁体，其外形结构如图1所示，包含接线盒1、左端板2、线圈总成3、右端板4；其横断面结构如图2所示，由内向外依次为束流中心管1、第一层线圈骨架2、第一层铝环3、第二层线圈骨架4、第二层铝环5、第三层线圈骨架6、第三层铝环7、第四层线圈骨架8、第四层铝环9，其中两端端板3、4和束流中心管1材质为304不锈钢，各层线圈骨架材质为G10，各层铝环材质为1060铝合金。因为线圈结构为多层嵌套结构，装配时须保证各层线圈的同心度。各层线圈同心度越高，磁体的能够产生更高的磁场。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种多层嵌套式弯曲超导磁体装配方法，目的在于在装配超导磁体时保证各层线圈骨架的同心度，以产出高性能的超导磁体。
[0006]为此，本专利技术采用如下技术方案：一种多层嵌套式弯曲超导磁体装配方法，包括以下步骤：1）线圈骨架预装配：各个线圈骨架加工完线槽后，清理表面的毛刺和切屑；在束流中心管上由内向外依次嵌套连接各线圈骨架，线圈骨架两端对齐完成预装配；2）调同心：由内向外依次调整相邻线圈骨架之间的间隙，使线圈骨架分别同心，调整完成后在各线圈骨架之间安装垫片进行支撑；3）配钻固定螺孔：线圈骨架的左端面和右端面上分别安装端板，端板与线圈骨架同心；在端板上沿环向钻设连接各线圈骨架的通孔，通过通孔再在各线圈骨架的端面上钻设与通孔对应的固定螺孔，每个线圈骨架上至少钻设三个固定螺孔；取下端板，逐层取下各线圈骨架和垫片，并对垫片进行标识，便于后续装配；4）绕制线圈：将第一层线圈骨架摆放至支撑工装上，在步骤1）加工的线槽内绕制超导线，第一层线圈骨架完成绕线后；嵌套第二层线圈骨架后，安装步骤2）取下的垫片，在第二层线圈骨架继续绕线，依次对各个线圈骨架进行绕线，直至各线圈骨架完成绕线，将各
线圈骨架调节至同心；5）安装端板：将步骤2）制备的端板连接至线圈骨架左右两端，将螺杆连接至端板的通孔和线圈骨架的固定螺孔内；6）接线：线圈骨架左侧的左端板上安装接线盒，在接线盒内接超导线，完成线圈骨架的装配。
[0007]进一步地，步骤1）线槽加工完成后，在线圈骨架左右两端的圆周面上加工多个工艺平面，各工艺平面的加工深度相等。
[0008]进一步地，所述线圈骨架两端各设有四个工艺平面，相邻工艺平面相互垂直；线圈骨架平放时，两个工艺平面处于水平状态，另外两个工艺平面处于竖直状态。
[0009]进一步地，步骤1）中，第一层线圈骨架嵌套在束流中心管上后，分别以线圈骨架两端四个方向的工艺平面为基准面，用深度尺测量基准面至束流中心管外表面的距离，调整至四个工艺平面至束流中心管外表面等距，即第一层线圈骨架与束流中心管同心；用同样方法调整各层线圈骨架同心。
[0010]进一步地，步骤1）中，调整至各层线圈骨架同心后，线圈骨架之间垫G10垫板，并对各垫板进行标识。
[0011]进一步地，每一层线圈骨架外层嵌套铝环，铝环的内径大于对应线圈骨架的外径，铝环的长度和弧度与线圈骨架适配。
[0012]进一步地，步骤3）中，各个线圈骨架上的线圈用同一根超导线缆绕制而成。
[0013]本专利技术的有益效果在于：1.本专利技术在每一层线圈骨架上加工线槽时，线圈骨架两端的上下左右四个方向均加工工艺平面，工艺平面作为基准面，为装配时各层线圈骨架找同心提供了装配和测量基准；2.本专利技术预装配时，调整至各层线圈骨架同心后，线圈骨架之间垫G10垫板，并对垫板进行标识，方便后序装配；3.本专利技术线圈骨架上绕制超导线时，用工装将线圈骨架固定在绕线机上，保证绕制时导线张力的同时，提高绕线的效率，绕制完一层，绕第二层时只需更换绕线工装上的定位块。
附图说明
[0014]图1是本专利技术超导磁体外形结构的示意图；图2是本专利技术超导磁体横断面结构的示意图；图3是本专利技术超导磁体端板示意图；图4是本专利技术超导磁体线圈绕线示意图；图5是本专利技术超导磁体绕线工装示意图；图6是本专利技术超导磁体线圈骨架装配、测量基准示意图；图中：1
‑
线盒、2
‑
左端板、3
‑
线圈总成、4
‑
右端板、5
‑
束流中心管、6
‑
第一层线圈骨架、7
‑
第一层铝环、8
‑
第二层线圈骨架、9
‑
第二层铝环、10
‑
第三层线圈骨架、11
‑
第三层铝环、12
‑
第四层线圈骨架、13
‑
第四层铝环、14
‑
线圈骨架、15
‑
定位块、16
‑
支撑工装、17
‑
工艺平面。
具体实施方式
[0015]下面结合附图对本专利技术作进一步说明：一种多层嵌套式弯曲超导磁体，其外形结构如图1所示，包含接线盒1、左端板2、线圈总成、右端板4；其横断面结构如图2所示，由内向外依次为束流中心管5、第一层线圈骨架6、第一层铝环7、第二层线圈骨架8、第二层铝环9、第三层线圈骨架10、第三层铝环11、第四层线圈骨架12、第四层铝环13。其中两个端板和束流中心管5材质为304不锈钢，各层线圈骨架14材质为G10，各层铝环材质为1060铝合金。
[0016]一种多层嵌套式弯曲超导磁体装配方法，装配方法包括以下步骤：1）线圈骨架预装配：各个线圈骨架14加工完线槽后，再在线圈骨架14两端的圆周面上各加工四个工艺平面17，相邻工艺平面17相互垂直；线圈骨架14平放时，两个工艺平面17处于水平状态，两个工艺平面17处于竖直状态；各个线圈骨架14的工艺平面17距线圈骨架14圆周面的距离相对；工艺平面17作为预装配时找正和调节同心的基准；加工完成后清理干净表面的毛刺和切屑后，由内向外依次嵌套，进行预装配。
[0017]2）调同心：第一层线圈骨架6嵌套在束流中心管5上之后，分别以线圈骨架14两端四个方向的工艺平面17为基准面，用深度尺测量基准面至束流中心管5外表面的距离，调整至四个方向等距，即第一层线圈骨架6与束流中心管5同心，第一层线圈骨架6与束流中心管5之间垫G10垫片；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多层嵌套式弯曲超导磁体装配方法，其特征在于，包括以下步骤：1）线圈骨架预装配：各个线圈骨架（14）加工完线槽后，清理表面的毛刺和切屑；在束流中心管（5）上由内向外依次嵌套连接各线圈骨架（14），线圈骨架（14）两端对齐完成预装配；2）调同心：由内向外依次调整相邻线圈骨架（14）之间的间隙，使线圈骨架（14）分别同心，调整完成后在各线圈骨架（14）之间安装垫片进行支撑；3）配钻固定螺孔：线圈骨架（14）的左端面和右端面上分别安装端板，端板与线圈骨架（14）同心；在端板上沿环向钻设连接各线圈骨架（14）的通孔，通过通孔再在各线圈骨架（14）的端面上钻设与通孔对应的固定螺孔，每个线圈骨架（14）上至少钻设三个固定螺孔；取下端板，逐层取下各线圈骨架（14）和垫片，并对垫片进行标识，便于后续装配；4）绕制线圈：将第一层线圈骨架（6）摆放至支撑工装（16）上，在步骤1）加工的线槽内绕制超导线，第一层线圈骨架（6）完成绕线后；嵌套第二层线圈骨架（8）后，安装步骤2）取下的垫片，在第二层线圈骨架（8）继续绕线，依次对各个线圈骨架（14）进行绕线，直至各线圈骨架（14）完成绕线，将各线圈骨架（14）调节至同心；5）安装端板：将步骤2）制备的端板连接至线圈骨架（14）左右两端，将螺杆连接至端板的通孔和线圈骨架（14）的固定螺孔内；6）接线：线圈骨架（14）左侧的左端板（2）上安装接线盒（1），在接线盒（1）内接超导线，完成线圈骨架（14）的装配。2.根据权利要求1所述的多层嵌套...

【专利技术属性】
技术研发人员：马力祯，姚俊杰，郑金虎，俞树孝，王旺林，朱新龙，张永伟，张亚龙，刘广生，王永刚，姜耀明，俞贺勋，李平，
申请(专利权)人：兰州科近泰基新技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：